试论人工智能在电力监控中的应用

张硕 苏轶超 李雪清

国网河北省电力有限公司石家庄供电分公司 河北石家庄 050000

随着计算机和通信技术的快速发展，以及人们对智能变电站的建设力度的不断增加，电力监控系统逐渐被合理纳入智能变电站的发展规划中，来保障电力企业的长远发展。由于电力监控系统具有较强大的功能，所以将其应用于智能变电站中，能有效提升智能变电站的运行稳定性。文章主要分析了人工智能在电力监控中的应用。

1 人工智能电力监控系统结构

人工智能电力监控系统可以分为3个结构层，即间隔层、中间层与站控层。

第一，间隔层是利用监控现场的测控单元对每一个变电站与配电所的回路进行实时监控，收集实时数据并加以分析，具体包括计算机综合保护、直流监测单元、变压器温度控制箱、智能化网络仪表等。在电力监控系统中，间隔层可以对电力参数的变化进行实时测量，具体参数包括三相电压、电流、功率、功率因数、电度与谐波含量等。同时，可以对监测反馈导线回路的断路器运行状态进行实时监测，并利用计算机综合保护系统收集设备或线路故障信息，利用变压器温度控制仪获取变压器运行状态。

第二，中间层是为间隔层与站控层提供数据交换通讯设施与线路的结构层，也是实现其他两个结构层之间相互连接的纽带。中间层具体包含以太网关、光电转换装置、路由用光纤以及通讯线缆等。

第三，站控层是智能电力监控系统的核心与调度中心，是由主要监控设备、显示设备、打印机、不间断电源以及电力监控软件等，而电力监控软件是其运转的核心环节，也是实现智能化电力监控的有效装置，只有利用电力监控软件才能够实现对电力系统的智能监控[1]。

2 人工智能在电力监控中的应用

2.1 传感器技术

传感器是实现自动检测和自动控制的首要环节，是传感网的基本功能节点。通过各式各样功能丰富的传感器节点，传感网形成了一种全新的信息获取平台，能够实时监测和采集网络分布区域内的各种检测对象的信息，以实现复杂的指定范围内的目标检测与跟踪。智能电网建设中的一个关键部分就是处于网络末端的传感器，它是实现智能化不可或缺的关键部分，在智能电网中具有广阔的应用空间，在生产安全管理、运行维护、信息采集、安全监控、计量及用户交互等方面都可以全面提高各环节的信息感知深度、广度以及密度，提高电力系统的智能化程度，促进“信息流、业务流、电力流的高度融合”的实现。

2.2 网络管理

智能变电站在站控层、过程层进行通讯时，都需要以网络为基础，所以，在电力监控系统网络通讯过程中，应将交换机作为重点。其原因为交换机的正常工作与变电站的安全、稳定运行密切相关，对交换机运行进行强化显得至关重要。而智能变电站内监控系统的应用，需要以网络管理的增加为主，利用SNMP协议，进而对交换机的运行情况进行全面了解，并从中获取相应的信息内容，为工作人员进行监测、使用提供便利。

2.3 智能告警

在传统变电站中，对于电力监控系统来讲，通常是在获取事件报文之后，根据先后顺序予以警告，一旦出现变电站相关事故，其事件数量会持续增加，最终无法掌握事故發生情况，造成较大的事故危害，促使事故处理工作效率不断下降。但智能变电站的电力监管系统则不同，因其告警功能具有智能化的特点，可以依据间隔数据及主设备参数，对信息予以检索，并以时间先后顺序对其排列，然后结合事件发生类型，对保护、测控信息进行划分，为工作人员更好查阅提供便利。而在此基础上，工作人员仅需利用简单操作，即可更好地处理事故。

2.4 无人机技术

当前，电力巡检无人机智能地面监控系统设计的关键技术较为广泛，以保证该系统具有良好的智能化水平，具体来说，其关键技术主要包括以下几种：第一种，分析功能需求，结合当前的实际情况，针对现有的需求，设计出整体的系统方案，明确各部分系统的功能；第二种，对规划任务进行合理的计算，针对实际的任务需求，利用有效的跟踪控制算法；第三种，建立完整的巡检环境模型，为后续的相关任务规划奠定良好的基础。

2.5 五遥功能

人工智能电力监控系统不仅仅是对电力系统运行情况以及电力故障等进行实时监控，同时也具备“遥信”“遥控”“遥测”“遥调”与“遥设”五种功能，其中，“遥信”功能是对開关的运行情况与开关保护等开关量进行实时监控，由计算机设备显示信息，并具备事件监控与自动告警功能；“遥控”是利用计算机技术与信息技术进行站号、开关号与分合闸等具体信息的选择，实时反馈开关状态，进行遥控执行并实时记录相关信息；“遥测”利用智能及时对电力系统的电压、电流、功率、超限告警与频率等各种信息进行实时数据采集与分析处理，加以存储与记录，以曲线或图表等形式显示出来，并自动生成系统报表；“遥调”是对有载变压器进行压力调整；“调设”对继电保护器的定制与控制字进行遥控修改，并调整监控仪表的工作状态。

2.6 GOOSE和SV监测

智能变电站中光缆的应用可以更好地改善传统电缆存在的不足，而GOOSE接线方式的运用则直接取代了原有电缆电气的连接，致使传统电力检测方法无法得到有效应用，最终造成通讯过程频繁出现问题。如何才能更好地解决GOOSE和SV监测问题，已经成为当前重要的研究话题。OIS参考模型主要分为7个不同层次，例如物理层、网络层等，以数据链层为核心组播通信，GOOSE效果和SV值主要是通过接收方予以判断，然后根据通讯状态，通过网络传输的方式送至监控系统。而在电力监控系统中，利用二维表方式，实现以上两者的监测工作[2]。

3 结语

总而言之，电力监控系统在智能化变电站中的应用，能够有效提升用户的用电水平，并在某种程度上减少电力设备整体运行成本。在智能变电站管理工作中，合理应用电力监控系统，可以更好地实现智能和节能的目的，所以其是智能变电站的主要部分之一。